一種馬氏體不銹鋼的熱處理方法技術(440B不銹鋼馬氏體不銹鋼)
很多人不知道一種馬氏體不銹鋼的熱處理方法技術的知識,小編對440B不銹鋼馬氏體不銹鋼進行分享,希望能對你有所幫助!
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一種馬氏體不銹鋼的熱處理方法技術
本發明專利技術的目的在于提供一種新型馬氏體不銹鋼2Cr14NiRE的熱處理方法,具體為,淬火:920~980℃保溫3080min后油冷至室溫;回火:220~300℃或600~650℃保溫5080min空冷。
采用該方法處理過的2Cr14NiRE不銹鋼具有更好的力學性能。
2Cr13馬氏體不銹鋼由于具有優良的耐腐蝕性能且價格相對較低,應用較廣。
但隨著工業的發展,特別是一些高腐蝕環境下,容易出現銹斑,所以對材料提出了更高的要求。
因此在該背景下,研究各合金元素,特別是Ni,Mo,稀土等元素含量對2Cr13鋼性能的影響顯得尤為重要。
一般不銹鋼結構件,常采用淬火+高溫回火(調質)處理,以獲得良好的綜合機械性能。
(1)淬火:2Cr13馬氏體不銹鋼在950℃~1150℃溫度得到單相奧氏體組織,淬火后能獲得馬氏體組織+極少量的殘余奧氏體。
淬火溫度的選擇:按常規工藝,合金鋼的淬火加熱溫度常選用Ac1(或Ac3)+(50~100℃)。
2Cr13馬氏體不銹鋼的Ac1溫度為820℃,Ac3溫度為950℃。
由于2Cr13馬氏體不銹鋼的含碳量較高,若淬火溫度太低,則耗時太長,不但造成很大的能源浪費,而且增加了不銹鋼氧化和脫碳傾向,并且將會有Cr的復雜碳化物沿晶界析出或造成雜質元素P、Si的偏聚,容易導致材料發生晶間腐蝕,不僅影響鋼的耐腐蝕性能,而且影響鋼的強度及硬度。
如果溫度選擇太高,則在高溫下晶界具有流體的性質,容易導致晶粒快速長大而造成晶粒粗化,導致不銹鋼力學性能下降。
因此,2Cr13馬氏體不銹鋼的淬火溫度以1000~1050℃較適宜。
(2)回火:為了降低淬火鋼的脆性,減少或消除內應力,使組織趨于穩定并獲得所需要的性能,淬火后的馬氏體不銹鋼通常采用回火處理。
回火溫度的選擇:低溫回火的回火溫度為200~370℃。
當要求最大的硬度時,可對工件進行低溫回火,同時可以消除淬火過程中所形成的內應力。
高溫回火的目的是獲得高的強度、塑性與沖擊韌性,以及較好的耐腐蝕性能。
然而,在高低兩種回火溫度間的370~600℃溫度范圍內進行回火,不僅使鋼的韌性急劇降低,同時也將嚴重損害鋼的耐蝕性能。
申請(專利權)人:中國科學院金屬研究所,。
440B不銹鋼馬氏體不銹鋼
440B不銹鋼是一種高碳馬氏體不銹鋼,具有良好的強度、中等的耐腐蝕性以及獲得和保持耐磨性和優異的耐腐蝕性的能力。
熱加工:440B不銹鋼的熱加工是通過將鋼預熱到760C(1400F),然后慢慢將溫度范圍增加到1038-1204C(1900-2200F).在熱加工過程之后,材料在室溫下緩慢冷卻,然后完全退火。
鍛造:緩慢而均勻地加熱到1180C,讓鋼有足夠的時間加熱。
小心不要過熱,因為這會導致韌性和延展性的損失。
如有必要,不要在1010C以下再加熱鍛造。
鍛造后在爐內或保溫材料中緩慢冷卻,然后立即退火。
硬化:440B不銹鋼在760C(1400F)下加熱,在1010C(1850F)下浸泡,最后在油或空氣中冷卻。
焊接:一般不建議對440B級不銹鋼進行焊接,因為它往往會在空氣中硬化。
如果該鋼種被焊接,推薦溫度為260C(500F),對于焊后處理,推薦溫度為732-760C(1350-1400F)。
焊后處理應進行6小時,然后材料應在爐中緩慢冷卻以避免開裂。
在操作過程中應使用類似的高熱量輸入和填充金屬。
適用于需要兼具出色耐磨性和中等耐腐蝕性的應用。
440B不銹鋼常用于石油、天然氣、船舶、食品和醫療行業。
典型應用包括閥門組件、刀具、軸承、手術工具和餐具。
一種馬氏體不銹鋼及其制造方法技術
本發明專利技術涉及一種馬氏體不銹鋼,其重量百分比化學組成為:C:0.13-0.23%,Si<1.0%,Mn<1.0%,P≤0.030%,S≤0.010%,Cr:12.0-14.0%,N:0.070-0.120%,Ni<1.0%,Mo:0.9-1.5%,其中C和N的含量滿足0.20%≤C+N≤0.33%,其余為Fe和不可避免的雜質。
該鋼的制造包括,鋼坯或連鑄坯在1100-1250℃溫度范圍內加熱,進行軋制,并在900℃以上完成終軋;然后進行退火處理,退火溫度為800-900℃,退火時間為4-8h;再進行正火處理,正火溫度為1000-1200℃,正火時間為2-5h。
本發明專利技術的馬氏體不銹鋼經熱處理后具有良好的機械加工性能及優良的耐腐蝕性能,適合用于制造模具、手術及醫療器械、刀、剪等。
與其他類型的不銹鋼相比,馬氏體不銹鋼具有硬度高、耐磨損能力強和成本低等優點,因此被廣泛應用于模具、刀剪、手術及醫療器械等行業。
這些行業都要求鋼材具有足夠的硬度及耐磨性,對耐蝕性的要求也越來越高,同時成本問題也越來越突出。
從成分設計的角度,傳統的馬氏體不銹鋼(如2Crl3、3Crl3、4Crl3系列)主要通過控制鋼中碳元素含量來控制鋼熱處理后的硬度,當要求高硬度時,一般在鋼中加入的碳較多,但同時鋼的耐蝕性也相對比較差;當碳含量較少時耐蝕性相對較好,但硬度又達不到要求。
為此,人們的通常做法是提高Cr含量或添加Mo來補償高碳帶來的耐蝕性損失,但同時帶來了明顯的成本附加。
馬氏體不銹鋼要求鋼經過退火后的強度、硬度較低,延伸率較好,以易于冷軋、剪切等加工。
然而隨著碳含量的增加,鋼退火后的冷加工變得困難,且易于出現因碳化物條帶組織而誘發的加工分層缺陷。
為了在熱處理后同時具有高的硬度和良好的耐蝕性,并改善馬氏體不銹鋼的加工性,人們針對馬氏體不銹鋼做了不少研究工作。
EPA公開了一種用于手術刀、剃須刀等刀片用馬氏體不銹鋼,是通過在鋼中加入高碳(0.40-0.55%)來提高材料的硬度,并加入一定含量的鑰(1.0-1.5%)來提高耐蝕性;但其缺點是由于碳含量過高(>0.4%),即便加入了Mo,其耐蝕性仍然不高。
JP2009-A、FRA和JP2007-A給出了用于紡織行業和模具行業的幾種馬氏體不銹鋼,均是在高碳含量的同時加入較高含量的氮來保證硬度。
其中JP2009-A通過高鉻當量(15-16.6%)來保證耐蝕性,但由于碳含量較高,耐蝕性仍處于接近2Crl3的水平;FRA的C、N含量較高,而Cr含量較低(10-12.4%),通過加Mo來保證彌補耐蝕性的損失,但耐蝕性亦只能達到接近2Crl3的水平JP2007-A的所涵蓋的合金成分體系很寬,但其(C+N)的含量要求在0.4%-0.7%之間,這也就限定了其專利技術目的主要針對高硬度的馬氏體不銹鋼,同時為了保證耐蝕性滿足要求必須合理選擇C、N、Cr、Mo等元素的含量,通常要獲得滿意的耐蝕性這些成分體系的成本較高。
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